الخلايا الشمسية ،والمعروفة أيضًا باسم "رقائق الطاقة الشمسية" أو "الخلايا الضوئية" ، هي عبارة عن ألواح أشباه موصلات كهروضوئية تستخدم ضوء الشمس لتوليد الكهرباء مباشرة. طالما أنه مضاء بظروف معينة ،يمكنه على الفور إخراج الجهد وتوليد التيار عند وجود حلقة. في الفيزياء ،يطلق عليه اسم الطاقة الشمسية الكهروضوئية ،أو الكهروضوئية باختصار.
الخلايا الشمسية عبارة عن أجهزة تقوم بتحويل الطاقة الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية من خلال التأثير الكهروضوئي أو التأثير الكيميائي الضوئي. تعتبر الخلايا الشمسية السليكونية البلورية التي تعمل مع التأثير الكهروضوئي هي السائدة ،في حين أن تنفيذ الخلايا الشمسية بخلايا الأغشية الرقيقة التي تعمل مع التأثير الكيميائي الضوئي لا يزال في مهده.
مزايا الخلايا الشمسية
1. موارد الطاقة الشمسية لا تنضب ولا تنضب.
2. حماية البيئة الخضراء. لا يتطلب توليد الطاقة الكهروضوئية في حد ذاته وقودًا ،ولا توجد انبعاثات لثاني أكسيد الكربون ولا تلوث الهواء. لا يصدر ضوضاء.
3. نطاق تطبيق واسع. يمكن استخدام نظام توليد الطاقة الشمسية طالما أنه يمكنه الحصول على الضوء ،ولا يتم تقييده بعوامل مثل الجغرافيا والارتفاع.
4. لا توجد أجزاء دوارة ميكانيكية ،تشغيل وصيانة بسيط ،تشغيل مستقر وموثوق. طالما أن مجموعة من الأنظمة الكهروضوئية الشمسية بها الشمس ،فإن وحدات الخلايا الشمسية ستولد الكهرباء بالإضافة إلى ذلك ،يتم الآن استخدام رقم التحكم الآلي ،والتشغيل اليدوي غير ضروري بشكل أساسي.
5. وفرة المواد لإنتاج الخلايا الشمسية: احتياطيات مواد السيليكون وفيرة ،وتأتي وفرة قشرة الأرض في المرتبة الثانية بعد الأكسجين ،حيث تصل إلى 26٪.
6. عمر خدمة طويل. يمكن أن يصل العمر الافتراضي لخلايا السيليكون الشمسية البلورية إلى 20-35 عامًا. في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ،طالما أن التصميم معقول والاختيار مناسب ،يمكن أن يصل عمر البطارية إلى 10 سنوات.
7. وحدة الخلايا الشمسية بسيطة في الهيكل ،صغيرة وخفيفة ،سهلة النقل والتركيب ،وفترة البناء قصيرة.
8. نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية سهل التركيب. يتم دمج العديد من وحدات الخلايا الشمسية وخلايا البطارية لتشكيل مجموعة الخلايا الشمسية وحزمة البطارية للنظام ؛ويمكن أيضًا دمج المحولات وأجهزة التحكم. يمكن أن يكون النظام كبيرًا أو صغيرًا ،ومن السهل جدًا توسيعه.
9. فترة استعادة الطاقة قصيرة ،حوالي 0.8-3.0 سنة ؛تأثير زيادة الطاقة واضح ،حوالي 8-30 مرة
عيوب الخلايا الشمسية
1. معدل التحويل الكهروضوئي منخفض جدًا ،مطلوب مساحة كبيرة ،والتكلفة عالية جدًا.
2. تتأثر بشدة بالبيئة والطقس.
